機構分析:結構分析,運動分析,圖解法,解析法,動力分析

機構分析是對已有機構在結構、運動和動力3方面所作的分析。

機構分析的目的在於掌握機構的組成原理、運動性能和動力性能，以便合理地使用現有機構並充分發揮其效能，或 ... 機構分析 機構分析是對已有機構在結構、運動和動力3方面所作的分析。

機構分析的目的在於掌握機構的組成原理、運動性能和動力性能，以便合理地使用現有機構並充分發揮其效能，或為驗證和改進設計提供依據。

在經典的機構學中，一般只作結構和運動兩方面的分析，只有對高速或高精度的機構才作動力分析。

與機構分析相對應的是機構綜合。

機構分析是機械原理的重要組成部分之一，包括結構分析、運動分析和動力分析3個方面;與機構分析相對應的是機構綜合。

它包括結構選擇、運動設計和動力學設計。

基本介紹 中文名：機構分析外文名：MechanismAnalysis提出時間：1869年相對分析：機構綜合人物：П.Л.切比雪夫學科：機械工程 結構分析,運動分析,圖解法,解析法,動力分析, 結構分析研究機構組成以及具有確定的相對運動的必要條件;了解機構的組成原理，並按照結構中基本桿組的組成形態特徵進行機構分類，在此基礎上建立運動分析和動力分析的一般方法。

機構具有確定運動的必要條件是機構的原動構件的數目必須等於機構的自由度(又稱為機構活動度)的數目。

滿足以上條件的任何機構，當其原動件按給定的已知運動規律運動時，構成機構的所有構件，在任意瞬時的運動都是確定的。

反之，如果原動件數目小於機構自由度數目，則機構運動是不確定的;如果原動件數目多於機構自由度數目，整個機構在運動中難以滿足所有原動件給定的運動規律，甚至造成薄弱構件的破壞。

機構組成原理是由俄國著名科學家阿蘇爾確定的：任何機構都可以利用若干個自由度為零的基本桿組依次聯接到原動件和機架的方法而構成。

依據這一原理，任意機構均可分解成機架、原動件和若干基本桿組，然後進行運動分析或動力分析分析的目的是了解各種機構的組成及其對運動的影響。

機構的結構公式（即機構自由度公式），是判定機構運動可能性和確定性的依據。

最早的結構公式是1869年俄國人П.Л.切比雪夫提出的平面運動鏈結構公式。

公共約束反映機構中構件和運動副的特定幾何配置所產生的作用。

它的引入為精確地建立各種結構公式提供了必要的條件。

此外，虛約束、局部自由度、非幾何條件引起的約束等都會影響機構自由度的計算。

1916年，俄國人Л.Β.阿蘇爾根據機構構成特徵提出按族、級、類和階進行機構分類。

他還提出：機構是由不可分拆的、自由度為零的構件和運動副組成的桿組依次接到原動件和機架上而成的。

阿蘇爾桿組的概念至今仍廣為套用。

運動分析其目的是計算機構的運動參數、掌握其運動性能，以鑑別它是否達到工作要求。

對機構進行運動分析時，不考慮引起機構運動的外力、機構中構件的質量、彈性和運動副中的間隙對機構運動的影響,而僅從幾何上分析機構的位移、速度和加速度等運動情況。

運動分析的方法有圖解法和解析法。

圖解法常用的有相對運動向量圖解法、瞬心法和圖解微分法等。

圖解法簡單直觀,在工程上套用甚廣。

①相對運動向量圖解法:按照相對運動向量方程式,用一定的比例尺繪製向量多邊形來求解機構的運動參數。

建立相對運動向量方程式的根據是：點的絕對運動是牽連運動與相對運動的合成；剛體的平面運動是隨基點的牽連移動與繞基點的相對轉動的合成。

②瞬心法：利用相對瞬心是兩構件的速度相同的瞬時重合點這一概念，來求解機構中構件速度的一種圖解方法。

對於構件數目較多的機構，因瞬心數目太多，用瞬心法求解困難。

③圖解微分法：已知機構的位移曲線後，直接對曲線圖進行微分，作出速度曲線或繼之作出加速度曲線。

圖解積分法則與此相反。

當研究機構在整個運動循環中的運動變化規律時，用這兩種方法求解運動尤為方便。

解析法用這種方法求解機構運動可得到精確的結果。

由於電子計算機的出現，解析法獲得了迅速的發展。

這種方法的關鍵是建立位移方程式，至於速度分析和加速度分析則是利用位移方程式對時間求導一次、二次而解線性方程的問題。

常用的有向量法、複數法、坐標變換矩陣法和位移矩陣法等。

①向量法：基本原理是把連桿機構視為一個封閉的向量多邊形，由此建立位移方程式，並通過它在各直角坐標軸上的投影式求解運動參量。

②複數法：建立位移方程式的方法與向量法相同，但每一向量均以複數形式表示，並通過複數運算來求解運動參量。

這種方法運算方便,物理概念清楚,套用較廣。

③坐標變換矩陣法：通過空間直角坐標系之間的變換進行運動分析和綜合。

如對閉鏈機構中每兩相鄰構件上的坐標系進行變換，就可從構件1開始經2、3…n回到1,列出一個閉環矩陣方程式，由此可解出各相鄰構件間的相對位置。

④位移矩陣法：用位移矩陣作為運算工具，表示出剛體任一點的第1位置與第n位置間的坐標關係，由此建立位移方程式。

此外，還有運用張量、對偶數和四元數等數學工具的方法。

用對偶數進行空間機構運動分析運算很方便。

動力分析用於確定各運動副中的約束反力和主動構件的驅動力或從動構件的阻力，以便對機械結構進行強度計算。

動力分析的另一目的是求解機構在已知力作用下的真實運動。

動力分析可分為古典的剛體動力學分析和近代的運動彈性體動力學分析兩種。

剛體動力學分析把構件視作不變形的剛體，這在低速輕載情況下基本上是符合實際情況的。

但隨著近代機構速度的提高，構件因慣性力而引起較大的彈性變形，其位置產生不容忽略的誤差。

為了提高動力分析的精度，必須採用運動彈性體動力學分析。

剛體動力學分析常用的有動態靜力分析法和功能法。

①動態靜力分析法:用來求解作用於機構中的力,這是根據達朗伯原理將慣性力看作外力加在相應的構件上，於是動態的機構就可認為是處於靜力平衡狀態，可以用靜力學方法進行分析計算。

這種方法又分為圖解法或解析法。

②功能法：主要用來求解機構的真實運動，是根據能量守恆定律建立的一種動力分析方法。

基本原理是機器動能的增量應等於諸外力所作的功。

因機器各構件間均有確定的相對運動，對於單自由度的機器可以將整個機器的運動問題化為它的某一構件的運動問題，即引入等效力和等效質量等概念，使求解大為簡化。

除上述兩種方法外，尚有能量分配法、線性相關法和能量變化率法等。

運動彈性體力學分析基本思想是把機構處於不同瞬時的位置作為一個固定的結構來分析。

結構在外力和慣性力作用下可以建立一個運動方程。

這時作用在結構上的慣性力，必須是考慮構件變形後的機構加速度所引起的慣性力。

機構運動彈性體動力學分析的步驟是:首先假設機構的構件是剛體,求出構件未變形時的位置、速度和加速度；其次,求出各構件的慣性力和慣性力矩;然後根據運動彈性體動力學分析方法，求出構件偏離剛性構件位置的彈性變形量。

根據建立結構運動方程的不同型式,運動彈性體動力學分析可分為剛度法和柔度法。

此外，尚有建立在歐拉-伯努利梁變形理論基礎上的分塊參數法和建立在歐拉-拉格朗日方程基礎上的假定模型法。

相關詞條 機構分析機構分析是對已有機構在結構、運動和動力3方面所作的分析。

機構分析的目的在於掌握機構的組成原理、運動性能和動力性能,以便合理地使用現有機構並充分發揮其效能,或...結構分析結構分析亦稱“比重分析”。

計算某項經濟指標各項組成部分占總體的比重,分析其內容構成的變化,從結構分析中,掌握事物的特點和變化趨勢的統計分析方法。

如按構成流動...結構分析法結構分析法是指對經濟系統中各組成部分及其對比關係變動規律的分析。

如國民生產總值中三種產業的結構及消費和投資的結構分析、經濟成長中各因素作用的結構分析等。

結構...機構分析法機構分析法是從機構的結構、運動和動力三方面進行分析研究從而為機構設計提供科學依據的方法。

①結構分析,從機構的功能出發,分析所組成的構件的形式、數量及其相互聯接...結構化分析結構化分析(StructuredAnalysis,簡稱SA)是軟體工程中的一種方法,結構化分析和結構化設計可以分析商業的需求,再轉換為規格檔案,最後再產生電腦軟體、硬體配置及相關的...組織分析組織分析是從組織整體出發確定組織對培訓的需求所進行的分析。

用於分析的主要因素有組織的、組長短期目標、組織戰略、企業文化、組織氛圍和組織結構等。

用於分析的主要...分析分析(英語:Analysis)是將複雜的話題或事物逐漸拆分的過程,以此來達到對話題更好的理解。

儘管“分析”作為一個正式的概念在近年來才逐步建立起來,這一技巧自...機構設計及運動仿真分析實例《機構設計及運動仿真分析實例》是2014年化學工業出版社出版的圖書,作者是柴樹峰、張學玲。

該書從常用機構的設計理論入手,以典型機構設計為實例,由淺入深、循序漸進...機構研究報告現在機構正在成為A股市場的主流力量.它們控制的籌碼占A股優質籌碼的大多數,所以A股由他們說了算.機構成為投資的主力,那么誰來控制機構的資金流向呢?很多人會說是...結構性分析結構性分析(structuralanalysis)是指對經濟系統中各組成部分及其對比關係變動規律的分析。

如國民生產總值中三次產業的結構及消費和投資的結構分析、經濟成長中各因素...結構分析方法結構分析方法是通過分析和確立事物(或系統)內部各組成要素之間的關係及聯繫方式進而認識事物(或系統)整體特性的一種科學分析方法。

任何客觀事物都是具有一定結構的整體...機構運動解析與仿真分析本書簡要介紹了機構運動分析的地位和作用,內容涵蓋了常見機構運動分析,平面連桿機構運動分析,空間連桿機構運動分析。

以常見典型機構和工程實際中的機構為例,分別利用...機構和零件分析及套用《機構和零件分析及套用》是根據“國家示範性高等職業院校建設計畫”機電一體化專業課程體系改革示範建設所制訂的課程標準編寫的,突出了高等職業教育基於工作過程的情境...組織結構從組織總體型態,各部門一、二級結構進行分析。

4、職權結構:是指各層次、各部門在權力和責任方面的分工及相互關係。

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...圖解機構設計要點分析及套用實例基本信息圖解機構設計要點分析及套用實例作者:孫開元、李立華主編出版日期:2016年5月書號:978-7-122-26414-5開本:16K787×10921/16裝幀:平版次:1...結構分析系統SA方法是結構化分析(StructuredAnalysis)的簡稱,它是典型的面向數據流的分析方法。

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...行業分析報告行業分析報告與國民經濟中的其他商品或服務一樣,市場是行業發展的基礎,市場容量決定廠商規模。

行業分析作為一種系統性信息成果,無疑會擁有巨大的市場潛力。

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...機構學機構學是著重研究機械中機構的結構和運動等問題的學科,是機械原理的主要分支。

研究各種機械中有關機構的結構、運動和受力等共性問題的一門學科。

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計算某項經濟指標各項組成部分占總體的比重,分析其內容構成的變化,從結構分析中,掌握事物的特點和變化趨勢的統計分析...分析報告分析報告是一種比較常用的文體。

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